Xeon Phi: Neue Infos zum Co-Prozessor Knights Landing

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Intel hat offenbar weitere Informationen zu seinem kommenden Co-Prozessor Knights Landing vorgestellt. Ähnlich wie seine Desktop-Geschwister Skylake und Broadwell wird auch Knights Landing im 14-Nanometer-Prozess gefertigt. Die Integer-Register werden auf 512 Bit erweitert. Angeblich soll eine Rechenleistung von bis zu drei Teraflop erreicht werden, wenn zwei Xeon Phi im Tandem zusammenarbeiten.

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Läuft das zur Zeit wirklich nur mit Xeons zusammen? Oder läuft der auch zufälligerweise mit Desktop-CPus zusammen (auch wenn das nichts bringt, wenn man nicht gerade faltet...wobei, kann Folding@home damit überhaupt umgehen?).

Und wenn der dann allein lauffähig sein soll, dann bringt der für den "kleinen" Anwender auch nichts, weil die ANwendungen hier kaum mehr als 4 Threads gleichzeitig bereitstellen und 4 Knight-Landing-Kerne immer noch weniger Rechenleistung haben, als eine normale 4-Kern-CPU, ala i7-4770, oder?

Weiß jemand näheres über die Umsetzung der Dual-cCPU-Option?
Bislang gibts ja nur Einzelbetrieb.
(wobei ichs ehrlich gesagt enttäuschend fände, wenn zwei Stück nur auf 3 Tflops kommen. Eine Knights Corner schafft schließlich schon 1 Tflops.


@X-CosmicBlue: Ich wüsste nicht, dass es irgendwelche Anforderungen an die CPU gibt (außer x86). Vermutlich kannst du auch nen Celeron oder nen Athlon 64 nehmen. Aber Preise und Zielgruppe dürften dazu führen, dass er ausschließlich auf Xeons trifft. Für Heimanwender ist er aber in der Tat sinnlos, denn auch wenn x86-Code ausgeführt wird, muss die Software trotzdem aktiv auf die Beschleunigerkarte anstelle der Haupt-CPU zurückgreifen. Wie die Leistung einzuschätzen ist, sollte von der Anwendung abhängen. Eine Software, die die SIMD-Einheiten einer Phi gut ausnutzt könnte imho durchaus ähnliche Leistung pro Kern erreichen. Normale Dekstop-Software ist aber auf Desktop-CPUs nicht derart ineffizient.

X-CosmicBlue schrieb:

Läuft das zur Zeit wirklich nur mit Xeons zusammen? Oder läuft der auch zufälligerweise mit Desktop-CPus zusammen (auch wenn das nichts bringt, wenn man nicht gerade faltet...wobei, kann Folding@home damit überhaupt umgehen?).

Und wenn der dann allein lauffähig sein soll, dann bringt der für den "kleinen" Anwender auch nichts, weil die ANwendungen hier kaum mehr als 4 Threads gleichzeitig bereitstellen und 4 Knight-Landing-Kerne immer noch weniger Rechenleistung haben, als eine normale 4-Kern-CPU, ala i7-4770, oder?

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Die Knight Reihe bzw. Xeon Phi ist ja auch nicht für den kleinen Anwender gedacht, dass ist eine Multicore Beschleuniger Karte für den High-Performance-Computing Sektor bisher.
Damit kann man als Privat-Anwender nichts anfangen.
4 Kerne davon sind natürlich Dimensionen langsamer, als Core i7 Kerne.

ruyven_macaran schrieb:

(wobei ichs ehrlich gesagt enttäuschend fände, wenn zwei Stück nur auf 3 Tflops kommen. Eine Knights Corner schafft schließlich schon 1 Tflops.

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50% DP Steigerung bei einem Full-Node shrink.
Hätte auch das Gefühl gehabt, da wäre mehr möglich.

Naja, so wie es im Text steht, ob ich das so verstanden, als ob Xeon Phi nur mit Xeons kompatible wäre, als eine Xeon-CPU Vorraussetzung zum Betrieb einer Xeon Phi-Karte.

Mir ist schon klar, das das nichts für den Privatgebrauch ist. Nichts destotrotz würde mich dann mal interessieren, wie gut zB ein Crysis (3) oder Skyrim od so auf eine Xeon Phi-only-System laufen würde, als ohne dedizierte CPU, also wenn die Xeon Phi als reine CPU läuft.

unterstützt das ding jatzt die CPU beim rechnen oder die GPU?
würde man eine Effektive Leistungssteigerung beim Gaming erreichen ?
wenn nein wo liegt der eigentliche Einsatzbereich?
falls endlich mal CPU multicore physx möglich ist würde das ding das verstärken?
wo gibts sowas zu kaufen ^^

X-CosmicBlue schrieb:

Naja, so wie es im Text steht, ob ich das so verstanden, als ob Xeon Phi nur mit Xeons kompatible wäre, als eine Xeon-CPU Vorraussetzung zum Betrieb einer Xeon Phi-Karte.

Mir ist schon klar, das das nichts für den Privatgebrauch ist. Nichts destotrotz würde mich dann mal interessieren, wie gut zB ein Crysis (3) oder Skyrim od so auf eine Xeon Phi-only-System laufen würde, als ohne dedizierte CPU, also wenn die Xeon Phi als reine CPU läuft.

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Das mit einer Xeon CPU hat jetzt keine technischen Gründen, eine Consumer CPU würde den Job genau so verrichten.
Hat wohl mit der Umgebung und der Politik etwas zu tun.

Xeon Phi als CPU zu verwenden würde logischerweise absolut schrecklich enden.
Die häufigste Thread-Skalierung liegt bei 1-4 und damit würde man nicht einmal 5% von der Hardware-Ressourcen nutzen.
Die Kerne sind InOrder, relativ wenig Cache, unterstützen nicht die notwendigen ISA Erweiterungen wie SSE oder AVX, Dual Issue beim Integer-Core.
Crysis 3 würde da nicht einmal starten und mit paar Anpassungen dann höchstens dir das Menü vorruckeln.

Aber Knights Landing entwickelt sich da ein gutes Stück weiter, AVX 3.1 Unterstützung sogar, aber mal sehen wie weit die Kompatibilität geht und was man an den Kernen verändert.
Als GPU würde das ganze natürlich deutlich mehr taugen, allerdings fehlt es hier an TMUs, also auch beim Rendering wäre die Lösung keine Spitzensache.

wievieluhr schrieb:

unterstützt das ding jatzt die CPU beim rechnen oder die GPU?
würde man eine Effektive Leistungssteigerung beim Gaming erreichen ?
wenn nein wo liegt der eigentliche Einsatzbereich?
falls endlich mal CPU multicore physx möglich ist würde das ding das verstärken?
wo gibts sowas zu kaufen ^^

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Wenn, dann die CPU.
Leistungssteigerung beim Gaming = 0%
Der Einsatzbereich liegt bei rechenintensiven Servern, als etwa bei der Wettervorhersage, bei der Berechnung des Klimas für die kommenden 100 Jahre, bei der Berechnung der Aerodynamik von Flugzeugen (überhaupt Simulationen von Flüssigkeiten und Gasen) etcpp.
PhysX bleibt davon unbetroffen, aber ja, wenn PhysX denn endlich Multicore-CPU-Unterstützung bekäme, würde PhysX besser/schneller/mehr berechnet.
Du willst Dir das nicht kaufen. Ansonsten: Googlen hilft!

PhysX ist seit über 2 Jahren in Multithread-Fassung verfügbar...

X-CosmicBlue schrieb:

Mir ist schon klar, das das nichts für den Privatgebrauch ist. Nichts destotrotz würde mich dann mal interessieren, wie gut zB ein Crysis (3) oder Skyrim od so auf eine Xeon Phi-only-System laufen würde, als ohne dedizierte CPU, also wenn die Xeon Phi als reine CPU läuft.

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Da bin ich sowieso drauf gespannt, wie CPU-lose Knights Landing Systeme aussehen werden.

Locuza schrieb:

Xeon Phi als CPU zu verwenden würde logischerweise absolut schrecklich enden.
Die häufigste Thread-Skalierung liegt bei 1-4 und damit würde man nicht einmal 10% von der Hardware-Ressourcen nutzen.
Die Kerne sind InOrder, relativ wenig Cache, unterstützen nicht die notwendigen ISA Erweiterungen wie SSE oder AVX, Dual Issue beim Integer-Core.
Crysis 3 würde da nicht einmal starten und mit paar Anpassungen dann höchstens dir das Menü vorruckeln.

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Zumindest Hochsprachencode soll afaik einfach für IMCI kompiliert werden können, schließlich kann das Ding alles, was auch mit SSE möglich ist. Wenn Crytek keine stark optimierten, handgecodeten Abschnitte in der Engine hat (zugegeben: Aufgrund der guten CPU-Effizienz sehr wahrscheinlich), wäre es eine Sache weniger Mausklicks, eine kompatible Fassung zu schaffen.
Ansonsten gibt es afaik mittlerweile SSE-Emulatoren für Phi.

also so wie ichs bis jetzt verstanden hab durch Suchen im inet, ist das allem anschein nach ne Erweiterung für CPU kann aber auch als Grafikeinheit eingesetzt werden.
optimiert für Multicoreprocessing.
zusätzlich zu Graka also zur Unterstützung der CPU.
würde CPU in Benchmarkmonster verwandeln, wenn die wirklich die Aufgaben auf Xeon phi auslagern kann.
die Singlecore leistung scheint nich so hoch zu sein.
wenn man also rendern will oder Pi auf 2 Milliarden Nachkommastellen genau berechnen will, scheint das hier nich verkehrt.

wievieluhr schrieb:

also so wie ichs bis jetzt verstanden hab durch Suchen im inet, ist das allem anschein nach ne Erweiterung für CPU kann aber auch als Grafikeinheit eingesetzt werden.
optimiert für Multicoreprocessing.
zusätzlich zu Graka also zur Unterstützung der CPU.
würde CPU in Benchmarkmonster verwandeln, wenn die wirklich die Aufgaben auf Xeon phi auslagern kann.
die Singlecore leistung scheint nich so hoch zu sein.
wenn man also rendern will oder Pi auf 2 Milliarden Nachkommastellen genau berechnen will, scheint das hier nich verkehrt.

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nur muss jeder code massiv für parallelisierung ausgelegt sein. das heißt alles was spaß macht kann man schon mal knicken weil dort die ausgabe schon auf eine gewisse reihenfolge festgelegt ist. da hat phi 2 probleme, erstens kein out-of-order zweitens lässt sich nicht alles gleichwertig parallelisieren. grakas zusätzlich zu prozessor und phi einzusetzen ist sinnlos, phi ist x86, was ja gerade der vorteil ist, eine andere architektur zu implementieren würde den aufwand nur ab absurdum führen. selbst phi als graka zu nutzen ist eher ein notbehelf das ding ist ein astreiner co-prozessor.

wievieluhr schrieb:

also so wie ichs bis jetzt verstanden hab durch Suchen im inet, ist das allem anschein nach ne Erweiterung für CPU kann aber auch als Grafikeinheit eingesetzt werden.

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Es hat keinerlei spezifische Grafikfunktionen. Aber man kann prinzipiell jede massiv-parallele Architektur gut mit Grafikaufgaben auslasten. Mithalten kann Phi dann aber nur bei Raytraycing (siehe Phols letzte Vorführung), bei Rasterizer-Aufgaben ist die Simulierung diverser Einheiten via x86 viel langsamer, als die Hardware-Einheiten von Geforce&Radeon.

danke für info

X-CosmicBlue schrieb:

Läuft das zur Zeit wirklich nur mit Xeons zusammen? Oder läuft der auch zufälligerweise mit Desktop-CPus zusammen (auch wenn das nichts bringt, wenn man nicht gerade faltet...wobei, kann Folding@home damit überhaupt umgehen?).

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Wenn du den Code selbst compilierst und entsprechend anpasst, falls was verwendet wird, was KNF/KNC/KNL nicht kann.

Und wenn der dann allein lauffähig sein soll, dann bringt der für den "kleinen" Anwender auch nichts, weil die ANwendungen hier kaum mehr als 4 Threads gleichzeitig bereitstellen und 4 Knight-Landing-Kerne immer noch weniger Rechenleistung haben, als eine normale 4-Kern-CPU, ala i7-4770, oder?

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Ja, um das Ding überhaupt theoretisch auslasten zu können brauchst du minimum 2*#Cores an Threads. Drunter hast du immer brachliegende Ressourcen.

ruyven_macaran schrieb:

Weiß jemand näheres über die Umsetzung der Dual-cCPU-Option?
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Meinst du auf einer Karte mehrere Chips?

Wenn ja, nein so etwas gibt es nicht, und wird es wohl auch nicht so schnell geben, wenn überhaupt.

(wobei ichs ehrlich gesagt enttäuschend fände, wenn zwei Stück nur auf 3 Tflops kommen. Eine Knights Corner schafft schließlich schon 1 Tflops.

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Wichtig ist, was am Ende davon ankommt

@X-CosmicBlue: Ich wüsste nicht, dass es irgendwelche Anforderungen an die CPU gibt (außer x86). Vermutlich kannst du auch nen Celeron oder nen Athlon 64 nehmen. Aber Preise und Zielgruppe dürften dazu führen, dass er ausschließlich auf Xeons trifft. Für Heimanwender ist er aber in der Tat sinnlos, denn auch wenn x86-Code ausgeführt wird, muss die Software trotzdem aktiv auf die Beschleunigerkarte anstelle der Haupt-CPU zurückgreifen. Wie die Leistung einzuschätzen ist, sollte von der Anwendung abhängen. Eine Software, die die SIMD-Einheiten einer Phi gut ausnutzt könnte imho durchaus ähnliche Leistung pro Kern erreichen. Normale Dekstop-Software ist aber auf Desktop-CPUs nicht derart ineffizient.

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Wahrscheinlich hat Intel einfach nur irgendwo stehen, dass sie nur Xeons Supporten. Du kannst dir das komplette Softwarepaket aber selbst compilieren. Von daher sollte das auch mit jedweder anderen CPU funktionieren, sofern das System halt PCI-E unterstützt.

X-CosmicBlue schrieb:

Naja, so wie es im Text steht, ob ich das so verstanden, als ob Xeon Phi nur mit Xeons kompatible wäre, als eine Xeon-CPU Vorraussetzung zum Betrieb einer Xeon Phi-Karte.

Mir ist schon klar, das das nichts für den Privatgebrauch ist. Nichts destotrotz würde mich dann mal interessieren, wie gut zB ein Crysis (3) oder Skyrim od so auf eine Xeon Phi-only-System laufen würde, als ohne dedizierte CPU, also wenn die Xeon Phi als reine CPU läuft.

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Wird nicht laufen. Für XeonPhi musst du den Code neu compilieren, und KNF&KNC können so einige Sachen nicht, die aktuelle CPUs können. Kurz gesagt, wenn die Software nicht auf nem P4 läuft, dann wird man Sie von Hand anpassen müssen, und ein reines neucompilieren nicht ausreichen.

ruyven_macaran schrieb:

Da bin ich sowieso drauf gespannt, wie CPU-lose Knights Landing Systeme aussehen werden.

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Nett

Zumindest Hochsprachencode soll afaik einfach für IMCI kompiliert werden können, schließlich kann das Ding alles, was auch mit SSE möglich ist. Wenn Crytek keine stark optimierten, handgecodeten Abschnitte in der Engine hat (zugegeben: Aufgrund der guten CPU-Effizienz sehr wahrscheinlich), wäre es eine Sache weniger Mausklicks, eine kompatible Fassung zu schaffen.
Ansonsten gibt es afaik mittlerweile SSE-Emulatoren für Phi.

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IMCI?

SSE kann KNC nicht, und auch ansonsten gehen so manche Sachen nicht... Das würde aber zu sehr ins Detail gehen, und ich hab keine Ahnung, was Crytek so alles in ihrer Engine an Assembler benutzt.

Skysnake schrieb:

Meinst du auf einer Karte mehrere Chips?

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Das will ich ja gerade wissen, was der Autor der News meint, wenn er von "zwei Xeon Phi im Tandem" spricht. Denn auf den Folien sehe ich dazu rein gar keine Informationen, aber explizit die 3 TFlops als. Also muss das wohl irgendwas besonderes sein - nicht einfach nur zwei Karten nebeneinander in einem Rechner. Denn da gehen auch genausogut 3, 4, 14 oder 44 (solange man genug Lanes hat) und man würde nicht spezifisch von einem Tandem-Gespann sprechen.

IMCI?

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Oder wie-auch-immer-das-Kürzel-für-das-komplette-Phi-Instruction-Set-sonst-lautet. Wars MICI? IMIC? Glaube mich jedenfalls zu erinnern, dass es von der MIC-Architektur und "I" für "instructions" hergeleitet war.

SSE kann KNC nicht, und auch ansonsten gehen so manche Sachen nicht... Das würde aber zu sehr ins Detail gehen, und ich hab keine Ahnung, was Crytek so alles in ihrer Engine an Assembler benutzt.

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Laut spontanen Internetsuchen gibt es mittlerweile virtuelle Maschienen, die ihre Berechnungen nur via Phi durchführen und die SSE-Befehle umsetzen können. Das Ding halt durchaus die nötigen Fähigkeiten, es fehlen nur die Befehle im Microcode => viel mehr als ein Wrapper braucht es nicht. Und für alles, was in Hochsprache verfügbar ist, reicht rekompilieren.